Donnerstag, 19. März 2015

Sonde entdeckt tiefreichende Polarlichter und mysteriöse Staubwolke über dem Mars

Künstlerische Darstellung der MAVEN-Sonde während ihrer Ortung des "Weihnachtsleuchtens" im Dezember 2014 (Illu.). | Copyright: University of Colorado

Boulder (USA) - Mit Hilfe der NASA-Sonde "Mars Atmosphere and Volatile Evolution" (MAVEN) haben Wissenschaftler gleich zwei unerwartete Phänomene in der Marsatmosphäre entdeckt: Eine bislang unerklärbare Höhen-Staubwolke und Polarlichter, die bis tief in die Marsatmosphäre hinabreichen.

Wie das MAVEN-Team um Laila Andersson vom Laboratory for Atmospherics and Space Physics (CU LASP) and der University of Colorado berichtet, wurde die Existenz von orbitalen Staubwolken 150 bis 300 Kilometer über der Marsoberfläche von keinen bisherigen Modellen vorhergesagt. Während die Herkunft und Zusammensetzung der mysteriösen Höhen-Staubwolke noch unklar sind, bestehe jedoch keine Gefahr für MAVEN oder andere Sonden, versichert die NASA.

"Wenn der Staub aus der Atmosphäre stammt, so würde dies zeigen, dass wir bislang einen grundlegenden Prozess innerhalb der Mars-Atmosphäre übersehen haben", so Andersson. Bislang sei ebenfalls noch unklar, ob es sich bei der sehr feinen Staubwolke um ein temporäres oder lang anhaltendes Phänomen handelt.



Mögliche Quellen der Staubwolke sehen die Forscher in der Marsoberfläche selbst oder auch in den beiden Marsmonden Phobos und Deimos, von denen der Sonnenwind Staub in die Marsatmosphäre transportieren könnte. Eine weitere Quelle könnten aber auch Staub und Partikel von Kometen sein. "Ganz gleich welche Quelle für die Wolke verantwortlich ist, bislang sind keine Prozesse bekannt, die ihre Existenz an den beobachteten Orten erklären würde", so die Forscher.

Neben der rätselhaften Staubwolke hat MAVEN auch ein Phänomen beobachtet, das die Forscher als "Weihnachtsleuchten" bezeichnen weil es fünf Tage vor Weihnachten 2014 als helles ultraviolettes Aurora-Leuchten über der nördlichen Hemisphäre des Roten Planeten dokumentiert wurde.


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Auf der Erde entstehen die Nord- und Südlichter (Aurora borealis u. Auroral australis) durch geladene Partikel wie Elektronen, die auf die Atmosphäre stürzen und hier Gase zum leuchten anregen.


Beobachtungsdaten des fünftägigen "Weihnachtsleuchtens" im Dezember 2014 durch die NASA-Sonde "MAVEN". | Copyright: University of Colorado

"Was uns an dem Weihnachtsleuchten besonders überraschte, war der Umstand, dass dieses Leuchten sehr viel tiefer in die (dünne) Marsatmosphäre herabreichte, als Polarlichter dies auf der Erde oder sonst wo auf dem Mars tun", erläutert Arnaud Stiepen, ebenfalls von der University of Colorado. "Die Elektronen, die dieses Leuchten erzeugen müssen also wirklich stark energetisch geladen sein."


Die Quelle dieser Partikel scheint auch im Falle des "Weihnachtsleuchtens" auf dem Mars unsere Sonne zu sein, da zu Beginn des Leuchtens die MAVEN-Instrumente einen starken Anstieg an solaren energetischen Elektronen verzeichneten.


Da der Mars schon vor Milliarden von Jahren sein globales Magnetfeld verloren hat, können Sonnenpartikel direkt auf die Marsatmosphäre treffen. Die Elektronen, die die Polarlichter des Mars entfachen verfügen um mehr als das Hundertfache an Energie als die Stromleitungen in unseren Häusern und können deshalb auch tief in die Marsatmosphäre eindringen.


Die neusten MAVEN-Entdeckungen werden die Forscher auf der bevorstehenden 46. Lunar and Planetary Science Conference im texanischen The Woodlands präsentieren.


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